(57)【要約】【課題】  より簡単な回路構成かつ演算精度の高いアナログ除算器の提供を目的とする。【解決手段】  除数に相当する入力電圧Ｅxを入力信号とし、当該入力電圧Ｅxに相当する波高値ののこぎり波Ｅ1を発生するのこぎり波発生器１と、被除数に相当する入力電圧Ｅyを入力信号とし、当該入力電圧Ｅyと上記こぎり波Ｅ1とを比較することにより当該比較の結果に応じたデューティ比のパルス信号Ｅ2を出力するコンパレータ２と、上記パルス信号Ｅ2を平均化し除算の商を示す出力電圧Ｅoとして出力する平滑回路４とを具備する。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
除数に相当する入力電圧Ｅxを入力信号とし、当該入力電圧Ｅxに相当する波高値ののこぎり波を発生するのこぎり波発生器と、
被除数に相当する入力電圧Ｅyを入力信号とし、当該入力電圧Ｅyと前記こぎり波とを比較することにより当該比較の結果に応じたデューティ比のパルス信号を出力する比較器と、
前記パルス信号を平均化し除算の商を示す出力電圧Ｅoとして出力する平滑回路と
を具備することを特徴とするアナログ除算器。
【請求項２】
除数に相当する入力電圧Ｅxを入力信号とし、当該入力電圧Ｅxに相当する波高値の三角波を発生する三角波発生器と、
被除数に相当する入力電圧Ｅyを入力信号とし、当該入力電圧Ｅyと前記三角波とを比較することにより当該比較の結果に応じたデューティ比のパルス信号を出力する比較器と、
前記パルス信号を平均化し除算の商を示す出力電圧Ｅoとして出力する平滑回路と
を具備することを特徴とするアナログ除算器。
【請求項３】
高精度かつ高安定な基準電圧Ｅrefを発生して比較器に出力する基準電圧発生器をさらに備え、
比較器は、Ｅ1≦Ｅyの場合にのみ出力レベルが基準電圧Ｅrefとなり、Ｅ1＞Ｅyの場合には出力レベルがゼロとなるパルス信号を生成することを特徴とする請求項1または２記載のアナログ除算器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ除算器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平０７−１２９６９８号公報には、演算増幅器の帰還ループにアナログ乗算器を挿入することによって構成された周知の時分割型アナログ除算器と、単電源で動作する時分割型アナログ除算器（改良時分割型アナログ除算器）が開示されている。周知の時分割型アナログ除算器は、アナログスイッチ、平滑回路、比較器及びのこぎり波ジェネレータから成るアナログ乗算器と演算増幅器とを組み合わせたものであり、一方、改良時分割型アナログ除算器は、２つのアナログスイッチ、平滑回路、比較器、抵抗器及びＣＲ積分回路から構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１２９６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような各時分割型アナログ除算器は、高精度であるが構成が複雑であり、比較的多くの回路素子を必要とするため、コストアップとなるという問題点を持つ。時分割型アナログ除算器のコストダウンを実現するためには、回路素子の個数をさらに削減する必要がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、より簡単な回路構成かつ演算精度の高いアナログ除算器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、除数に相当する入力電圧Ｅxを入力信号とし、当該入力電圧Ｅxに相当する波高値ののこぎり波を発生するのこぎり波発生器と、被除数に相当する入力電圧Ｅyを入力信号とし、当該入力電圧Ｅyと上記こぎり波とを比較することにより当該比較の結果に応じたデューティ比のパルス信号を出力する比較器と、上記パルス信号を平均化し除算の商を示す出力電圧Ｅoとして出力する平滑回路とを具備する解決手段を採用する。
【０００７】
また、本発明では、除数に相当する入力電圧Ｅxを入力信号とし、当該入力電圧Ｅxに相当する波高値の三角波を発生する三角波発生器と、被除数に相当する入力電圧Ｅyを入力信号とし、当該入力電圧Ｅyと上記三角波とを比較することにより当該比較の結果に応じたデューティ比のパルス信号を出力する比較器と、上記パルス信号を平均化し除算の商を示す出力電圧Ｅoとして出力する平滑回路とを具備する、という解決手段をも採用する。
【０００８】
さらに、このような各解決手段において、高精度かつ高安定な基準電圧Ｅrefを発生して比較器に出力する基準電圧発生器をさらに備え、比較器は、Ｅ1≦Ｅyの場合にのみ出力レベルが基準電圧Ｅrefとなり、Ｅ1＞Ｅyの場合には出力レベルがゼロとなるパルス信号を生成する、という手段を用いても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、こぎり波発生器あるいは三角波発生器、比較器及び平滑回路のみによって除数を被除数で除算する処理を実現することができるので、簡単な回路構成かつ演算精度の高いアナログ除算器を提供することができる。また、比較器を用いた時分割型であり精度も良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るアナログ除算器の機能構成を示すブロック図である。この図において、符号１はのこぎり波発生器、２はコンパレータ（比較器）、３は基準電圧発生器、４は平滑回路、またＥxは除数に相当する入力電圧、Ｅyは被除数に相当する入力電圧、Ｅoは商に相当する出力電圧である。
【００１１】
のこぎり波発生器１は、入力電圧Ｅxを入力信号とし、当該入力電圧Ｅxに相当する波高値ののこぎり波Ｅ1を発生してコンパレータ２の逆相入力端に出力する。すなわち、のこぎり波Ｅ1は、図２の波形図に示すように波高値の包絡線が入力電圧Ｅxに対応した電圧信号である。
【００１２】
コンパレータ２は、このようなのこぎり波Ｅ1に加え、被除数に相当する入力電圧Ｅyを正相入力端の入力信号とすると共に、基準電圧Ｅrefを基準電圧入力端の入力信号とする。このコンパレータ２は、上記こぎり波Ｅ1と入力電圧Ｅyとの比較し、その比較結果に応じたデューティ比かつ波高値が基準電圧Ｅrefであるパルス信号Ｅ2を生成して平滑回路４に出力する。
【００１３】
基準電圧発生器３は、高精度かつ高安定な基準電圧Ｅrefを発生して上記コンパレータ２の基準電圧入力端に出力する。平滑回路４は、上記コンパレータ２から入力されたパルス信号Ｅ2を平滑化（平均化）し、商に相当する出力電圧Ｅoとして外部に出力する。
【００１４】
次に、このように構成されたアナログ除算器の除算動作について詳しく説明する。
最初に、のこぎり波Ｅ1は、図２の波形図に示すように、波高値が入力電圧Ｅxに相当する電圧信号である。このようなのこぎり波Ｅ1は、信号演算的には、波高値が一定ののこぎり波に除数に相当する入力電圧Ｅxを乗算した信号と考えることができる。
【００１５】
コンパレータ２は、このようなこぎり波Ｅ1と入力電圧Ｅyとの比較し、Ｅ1≦Ｅyの場合にのみ出力レベル（Ｈ（ハイ）レベル）が基準電圧Ｅrefとなり、Ｅ1＞Ｅyの場合には出力レベル（Ｌ（ロー）レベル）がゼロ（接地電位）となる。すなわち、このようなコンパレータ２から出力されるパルス信号Ｅ2のデューティ比は、こぎり波Ｅ1と入力電圧Ｅyとの比較の結果として規定されるものであり、被除数に相当する入力電圧Ｅyに比例する一方、こぎり波Ｅ1の波高値つまり除数に相当する入力電圧Ｅxに反比例したものとなる。
【００１６】
すなわち、このようなパルス信号Ｅ2を平滑回路４で平滑化（つまり平均化）して得られる出力電圧Ｅoは、下式（１）に示すように、被除数に相当する入力電圧Ｅyに比例する一方、除数に相当する入力電圧Ｅxに反比例した電圧信号であり、その比例定数は基準電圧Ｅrefとなる。ただし、コンパレータ２における電圧比較が成立するためにはＥx≦Ｅyであることが除算処理の条件となる。
Ｅo＝Ｅref・（Ｅy／Ｅx）    （１）
【００１７】
このように本実施形態に係るアナログ除算器は、のこぎり波発生器１、コンパレータ２、基準電圧発生器３及び平滑回路４によって除算処理を実現している。したがって、本実施形態によれば、特開平０７−１２９６９８号公報に開示された従来のアナログ除算器よりも簡単な構成のアナログ除算器を提供することができる。また、コンパレータ２を用いた時分割型であり精度も良い。
【００１８】
なお、上記実施形態では、除数に相当する入力電圧Ｅxが波高値であるのこぎり波Ｅ1を生成することによってパルス信号Ｅ2を得たが、のこぎり波Ｅ1に代えて除数に相当する入力電圧Ｅxが波高値である三角波を用いても良い。
【００１９】
また、上記上記実施形態では、比較器としてＨ（ハイ）レベルが基準電圧発生器３から供給された基準電圧Ｅrefによって高精度かつ高安定に規定されるタイプのコンパレータ２を用いたが、これは式（１）から解るように基準電圧Ｅrefが演算精度に関係するからである。しかしながら、この比較器については、Ｈ（ハイ）レベルが電源電圧によって規定される一般的なコンパレータを用いても良い。この場合には、基準電圧Ｅrefに代わって電源電圧が演算精度に関係することになるが、演算精度を多少犠牲にしても良い場合あるいは電源電圧の電圧精度及び安定度が優れている場合には、一般的なコンパレータを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係わるアナログ除算器の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わるアナログ除算器の各部波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…のこぎり波発生器、２…コンパレータ（比較器）、３…基準電圧発生器、４…平滑回路、Ｅx…除数に相当する入力電圧、Ｅy…被除数に相当する入力電圧、Ｅo…商に相当する出力電圧
【図１】
2005157721.tif 000003
【図２】
2005157721.tif 000004